LANE(ATM的一种技术)

简介

LANE 功能是仿真通过 ATM 交换机中的 MAC 层实现的，ATM 功能主要在 MAC 层以下进行，对 LLC逻辑链路控制层及其高层是透明的，所以传统网路中的所有业务及其软硬体均可不加修改地运行在ATM网路上。传统区域网路站点不需事先建立连线就可以传送数据，LANE要为参与仿真的站点提供类似的无连线服务。ATM 站点中的 MAC 驱动器接口。LANE 的主要目的是使已有的 LAN上的套用能够通过传统协定栈，如IP、IPX、Netbios、APPN、Apple Talk等访问ATM网路。由于传统区域网路上的这些协定栈都是运行在标準的MAC驱动器接口，LANE服务就提供相同的MAC驱动器服务原语，以保证网路层协定不需经过修改就能运行。仿真区域网路Emulalted LANS:ELAN。在有些环境中，可能需要在一个网路中配置多个分开的域。ELAN由一组ATM附属设备组成，这组设备的逻辑上与乙太网IEEE802.3和令牌环网IEEE802.5的区域网路网段类似。在一个 ATM 网路中可以有多个ELAN。终端设备属于哪个ELAN与它的物理位置无关。一个终端设备可以同时属于多个ELAN。同一个 ATM 网路中的多个ELAN在逻辑上是相互独立的。与传统区域网路的互联。LANE 不仅提供与 ATM 站点的连线，而且提供与传统区域网路站点的连线。因此不仅包括有ATM 站点与LAN站点，同时还包括LAN站点通过ATM站点与LAN站点的连线。在这种MAC层的LANE中仍然可以採用传统的桥接（Bridging）方法。LANE协定栈如下：ATM区域网路仿真位于AAL上面。用于LANE的AAL协定是AAL5。在网路边缘设备ATM至LAN交换器中，LANE 为所有协定解决数据连网问题，其办法是把 MAC 层的 LAN 地址和 ATM 地址桥接起来。LANE 完全独立于其上层的协定、服务和套用软体。由于 LAN 仿真过程发生在边缘设备和终端系统上，所以对于ATM网以及乙太网和令牌环网的主机来说，它是完全透明的。LAN仿真把基于 MAC 地址的数据连网协定变成ATM虚连线，这样，ATM网路的作用和表现就像无连线的LAN一样。LANE协定的最基本的功能就是将MAC地址解析为ATM地址。通过这种地址映射，完成ATM上的MAC桥接协定，从而使ATM交换机更好地完成 LAN交换器的功能。LANE 的目的就是完成地址映射以确保 LANE 站点之间建立连线并传送数据。

构成

每个ELAN(Emulated LAN）由一组LANE客户（LEC）和LANE服务构成。LEC还可以是作为ATM主机代理的网桥和路由器。LE服务由三个不同的功能实体构成：LAN仿真配置伺服器(LECS）、 LAN伺服器（LES）和BUS，这三个服务实体可以各自存在，但通常位于同一设备，例如：LES 可以位于 ATM交换机、路由器、网桥和工作站。ATM LANE的构成及相互关係如下图所示：

⑴ LANE客户端

（LEC：LANE Client）在 ATM终端系统上仿真乙太网或令牌环网结点，至少得绑定一个 MAC 地址，其功能是封装IP数据报交给ATM网传送，同时转译ATM分组，重新组成IP数据报。

⑵ LANE伺服器

（LES：LANE Server）提供MAC地址得注册和解析手段回响LEC的上述请求一个LANE中只有一个LES

⑶ LANE广播

（BUS：Broadcast & Unknown Server）仿真传统LAN 的广播机制在LEC间直接链路建立前单播LEC数据一个LANE中只有一个BUS

⑷ LANE配置伺服器

（LECS：LANE Configuration Server）维护一个ATM 网路中多个LANE内的LEC、LES和BUS的配置信息为每个LEC提供其所属LES 的ATM地址

连线

在LANE中，实体之间是使用一系列ATM连线进行相互通信的。LEC将这些通信分为两类：数据通信和控制通信。其中数据通信用来传送已封装的IEEE802.3和IEEE802.5帧，而控制通信用来传送类似于LE-ARP的请求。虚通道VCC组成了LEC与其他LAN仿真实体如LECS、LES 和BUS之间的连线网路。控制连线（Control Connection)

配置直接虚通道

（Configuration Direct VCC）。这是一个由LEC在连线阶段建立的到LECS 的双向点对点虚通道。该虚通道用来获得配置信息，包括LES的地址。

控制直接虚通道

（Control Direct VCC)这是一个由LEC在初始化阶段建立的到LES 的双向虚通道，以传送控制信息。在LEC加盟仿真LAN期间，必须一直保持这个通道。

控制分布虚通道

（Control Distributed VCC)LES 也可以有选择地建立无方向的点到点或点到多点的控制通道—–控制分布虚通道，以向各LEC分发控制信息。这个虚通道可以由LES 在初始阶段建立。在LES 和LEC加盟仿真LAN期间必须一直保持这个通道。数据连线（Data Connection)数据直接虚通道（Data Direct VCC）是建立在两个希望交换数据的LEC之间的双向点对点的虚通道。两个LEC将使用同一条数据直接虚通道在它们之间交换数据，减少连线建立的延迟。由于LANE所仿真的是传统LAN，在传统LAN中不支持服务质量保证QoS，所以数据直接虚通道通常採用UBR（不定长比特率）和ABR（定长比特率）连线，并不提供任何QoS。
组播传送虚通道（Multicast Send VCC）是由LEC 建立的通向BUS的双向点对点虚通道。这个虚通道用来向BUS传送组播数据，也用来在数据直接虚通道建立之前传送点对点通信的初始数据。BUS也可以使用这条虚通道向LEC传送数据。在LEC加盟仿真LAN的过程中，这条虚通道必须保持。组播转发虚通道（Multicast Forward VCC）是由 BUS 建立的通向LEC的虚通道。它可以是点对多点的虚通道,也可以是无方向的点对点虚通道。组播转发虚通道必须在LEC加盟仿真LAN期间一直保持。

实现方式

初始化和配置在初始化时，LEC必须首先获得自己的ATM 地址，是通过地址注册过程得到的。然后，LEC应建立一条到LECS的配置直接虚通道（Configure Direct VCC）。为建立这条虚通道，LEC必须首先知道LECS的地址。可通过三种方式实现：1）向 ATM 交换机发出ILMI临时本地管理接口请求以获取连线在 ATM 交换机上的 LECS的地址。当LEC启动时，它将通过UNI用户网路接口传送ILMI请求，相连的ATM交换机应予以应答。2）使用well-known ATM address来获取LECS 的 ATM地址。3）使用一个预先定义好的到 LECS 的永久虚连线VPI=0,VCI=17来获取 LECS 的 ATM 地址。找到ATM地址后，LEC将建立一条到LECS的配置直接虚通道，并将向LECS传送配置请求（包括它的ATM地址、MAC地址、所支持的 LAN类型和它的最大帧长度等信息）。随后，LECS 将把有关仿真 LAN 的类型、最大帧长度、名称和 LES 的 ATM 地址等信息传送给 LEC。通过将 LES 的地址提供给LEC,LECS便将该LEC分配到特定的仿真LAN 中。此时，LEC就可以有选择地终止与LECS的连线（即配置直接虚通道）。加入和登记当LEC得到LECS的地址后，它就会建立一条到LES的控制直接虚通道（Control Direct VCC）。连线建立起来后，LEC 会将包含从 LECS 处获得的特定仿真 LAN信息的加入请求帧传送给LES。LES 检查该LEC的加入请求，并赋给LEC一个惟一的LEC标识符（LECID). LEC会将它的MAC地址和ATM地址登记到LES上。LEC是一个代理（网桥或路由器），它能将它所代理的其他MAC地址也登记到LES上。LES将建立返回LEC的控制分布虚通道（Control Distributed VCC）。控制直接虚通道和控制分布虚通道都是LEC用来进行地址解析的。当对目的地址进行解析时，LEC产生一个LE- APR请求，并将其传送给LES。若LES 知道这个地址映射，它可通过控制直接虚通道进行应答;否则，它将通过控制分布虚通道将请求传送给知道这个地址映射的 LEC代理。在套用中，是通过将请求传送给所有 LEC 来传送给
这个LEC代理的。

数据传送

在仿真 LAN 中，使用两种路径进行数据传送，建立在两个LEC之间的数据直接虚通道和连线LEC 与BUS的组播传送和转发虚通道。点对点数据传送LEC接到要传送或转发的数据后，首先要查找本地表，以确定它是否已经知道目的LEC的ATM地址。的LEC是指通过该 LEC可以访问到目的MAC地址。广播或组播数据传送LEC可以向组播MAC地址传送或从组播MAC地址接收数据。传送或接收广播或组播数据时，同样要用到 BUS。需广播的数据包要先转发给 BUS，再由 BUS 将它们转发给所有的 LEC。这就是说，源 LEC 也能够接收到自己的广播或组播数据包。但有些 LAN 协定不允许这种情况，所以在广播的数据包前要加上 LAN仿真头，其中要包含源 LEC 的标识符（LECID），使该LEC根据这个信息过滤从BUS处收到的所有数据包，从而保证源LEC不会接收到自己传送出的数据包。当 LEC加入ELAN时，通过初始化建立与 LECS 的 ATM 连线。LEC 可通过ILMI 查找 LECS的地址，或使用默认的LECS地址，或利用默认的VPI/VCI(VPI=0,VCI=17），或利用事先约定好的LEC与LECS 的PVC完成初始化。LESC 向LEC返回操作参数，如LES地址、区域网路类型、最大帧长（MTU）等，LEC依此建立与LES的双向连线。在LEC的加入请求被接受后，LEC 向LES提交自身的 ATM 地址与 MAC 地址对的信息。LES 同时向 LEC 提供 BUS 的 ATM 地址，LEC 建立与BUS的双向连线。LEC传送MAC帧时，会先查看自己保存的ATMMAC 地址对信息。如有该信息，则直接建立与目的端的ATM虚连线，否则向LES传送LE-ARP 申请，同时通过BUS传送广播的方式来传送数据帧。当 LES 返回目的端的ATM地址后，源端建立与目的端的ATM连接并传送数据；如LES没有该地址信息，LEC 将继续使用BUS来广播数据。